1.) Skizzieren Sie den kleinen und großen Blutkreislauf (Herzkreislauf). Nennen Sie dabei alle beteiligten Gefäßsysteme und welche Klappen daran beteiligt sind (inklusive Erklärung der Herzklappen)
Aus dem linken Ventrikel wird sauerstoffreiches Blut in die Aorta gepumpt (verzweigt sich in Arterien, Arteriolen, Kapillaren) und außerdem versorgt das Herz sich selbst über 2 Koronararterien (entspringen der Aorta, werden in der Diastole durchblutet).
In den Kapillaren findet der Gasaustausch statt und diese gehen über in das venöse System (Kapillaren, Venolen, Venen).
Die Vena cava (superior und inferior) bringt das venöse Blut von den Organen und Extremitäten (Kopf, Gehirn, Arme, Leber, Niere, Milz, GI-Trakt, Stamm, Beine) zurück zum Herz (in den rechten Vorhof).
Über den rechten Ventrikel gelang das sauerstoffarme Blut über die Aorta pulmonalis zur Lunge, wo erneut Gasaustausch stattfindet und das sauerstoffreiche Blut gelangt über die Vena pulmonalis in das linke Atrium (Vorhof).
Die Herzklappen öffnen nur in eine Richtung und die Öffnung erfolgt passiv durch die jeweiligen Druckverhältnisse in den angrenzenden Räumen.
Durch die Ventil-funktion der Herzklappen wird die rhythmische Kontraktion des Herzens zu einer Pumpfunktion mit gerichtetem Ausstrom. Außerdem verhindern die Herzklappen den Rückstrom des Blutes aus der Lungenschlagader und der Aorta.
Einlassventile zwischen Vorhof und Kammer = Segelklappen
zwischen rechten Vorhof und rechter Herzkammer = Trikuspidalklappe
zwischen linken Vorhof und linker Herzkammer = Mitralklappe = Bikuspidalklappe
Auslassventile zwischen den Kammern und der Lungenschlagader/bzw. der Aorta = Taschenklappen
zwischen der rechten Kammer und der Lungenschlagader = Pulmonalklappe
zwischen der linken Kammer und der Aorta = Aortenklappe
2.) Was versteht man unter Koronarreserve? Wozu ist sie da? Mechanismen allgemein.
Herzmuskel hat einen hohen Sauerstoffbedarf, extrahiert in Ruhe 60-75% des Sauerstoffs aus dem arteriellen Blut der beiden Koronararterien. Somit kann ein durch Belastung gesteigerter Bedarf nicht durch eine gesteigerte Extraktion gedeckt werden, sondern durch eine Erhöhung der Koronardurchblutung = Koronarreserve
-> Steigerung der Durchblutung bis auf das 5fache der Durchblutung in Ruhe
= die Differenz zwischen Ruhe - und Maximaldurchblutung
Der Koronarfluss wird bestimmt durch
Perfusionsdruck (Druckdifferenz zwischen Arterie und dem des durchbluteten Gewebes),
Diastolendauer,
Koronarwiderstand.
Der Koronarwiderstand ist umgekehrt proportional zum Koronarfluss und wird bestimmt durch eine extravasale und intravasale Komponente
vasale Komponente: Tonus der Koronargefäße bestimmt durch Adenosin, NO, Vegetativum
extravasale Komponente: myokardiale Wandspannung (intramuraler Druck in der Ventrikelwand), während Systole hoch und während Diastole niedrig („diastolisches Fenster“ für die Koronardurchblutung)
Adenosin-vermittelte Koronardilatation bei niedrigem O2-Partialdruck:
-> durch Abnahme des O2-Partialdrucks, Abnahme in der oxidativen Phosphorylierung, verminderte ATP-Synthese à Akkumulation von Adenosin, das aus der Herzmuskelzelle sezerniert wird
->Adenosin aktiviert in der koronaren Gefäßmuskelzelle durch Bindung an Gs-gekoppelte A2-Rezeptoren eine cAMP-vermittelte Vasodilatation (Durchblutung und O2 Angebot ist erhöht)
Statine = Hydroxymethylglutaryl (HMG)-CoA-Reduktase-Inhibitoren
Typ I Statine (Lactonring, Decahydronaphthalen, Butyrylseitenkette):
Lovastatin, (Mevastatin), Simvastatin, Pravastatin
Typ II Statine (Fluorphenyl statt Butyrylseitenkette, kein Decahydronaphthalen):
Atorvastatin, (Cerivastatin, viele Fälle von Rhabdomyolyse, gibt es nicht mehr), Fluvastatin, Rosuvastatin, Pitavastatin
Pharmakokinetik: je höher dosiert desto besser Wirkung, aber desto höher Risiko für Rhabdomyolyse, unklar ob ein Typ besser wirksam ist, eventuell niedrigeres Risiko für Rhabdomyolyse bei hydrophileren Wirkstoffen (Rosuvastatin, Pravastatin) durch die Leberselektivität (benötigen spezielle Carrier, um in Zellen zu gelangen), alle anderen lipophilen Wirkstoffe kommen durch passive Diffusion in alle beliebigen Gewebe hinein
Kontraindikationen:
Lebererkrankungen,
Myopathien,
Schwangerschaft, Stillzeit,
Kinder und Jugendliche,
Kombination mit anderen Lipidsenkern PPARα-Agonisten (Fibraten),
CYP3A4-Inhibitoren (u.a. Antimykotika, Antibiotika, eventuell Unterbrechung der Therapie)
Statine = Hydroxymethylglutaryl (HMG)-CoA-Reduktase-Inhibitoren = kompetitive Hemmstoffe der HMG-CoA-Reduktase
HMG-CoA-Reduktase = katalysiert den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt der Cholesterinbiosynthese in der Leber (HMG-CoA zu Mevalonsäure)
=> Hemmung der Neusynthese von Cholesterin in der Leber (Senkung des LDL-Plasmaspiegel (um 20-40%) und leichte Erhöhung der HDL-Spiegel, daher erwünschte Reduktion des LDL/HDL Quotienten) -> Plasmalipidsenkende Wirkung
Pleiotrope Effekte
durch Hemmung der Cholesterinbiosynthese auch verminderte Isoprenylierung kleiner GTP-bindender Proteine wie Rac und Rho (Bildung von Geranyl- und Farnesylpyrophosphat als Abzweigung der Cholesterinbiosynthese), wodurch diese nicht mehr an der Membran verankert werden können und in ihren Großteils pathophysiologischen Funktionen unter anderem auf das Herz-Kreislauf-System blockiert werden
=> dadurch pleiotrope/ vielfältige Wirkungen, die der Atherosklerose entgegenwirken und kardiovaskulären Erkrankungen vorbeugen
Hemmung der Plättchenaktivierung/ antithrombotisch:
verminderte Expression von Thromboxan und dem Plasminogenaktivatorinhibitor 1 (PAI-1) => verminderte Gerinnselbildung,
gesteigerte Expression von t-PA (Tissue Plasminogenaktivator) => gesteigerte Fibrinolyse
gesteigerte Plaquestabilität durch verminderte Schaumzellenbildung (entstehen durch Makrophagen die oxidiertes LDL aufnehmen)
durch Abnahme der LDL-Oxidation -> weniger oxLDL -> weniger Schaumzellenund
verminderte Expression des Tissue Faktors und Matrixmetalloproteasen
antiinflammatorische Wirkung durch
verminderte Expression von Adhäsionsmolekülen (fördern Leukozyteninfiltration) und des reaktiven C-Proteins (auch durch verminderten oxidativen Stress und verminderte Expression verschiedener Entzündungsmediatoren)
durch Hemmung der Membranverankerung von RhoA und Rac1
Rac1 -> keine aktivierung der NADPH-Oxidase -> weniger ROS/reaktive Sauerstoffspezies zb Superoxidanion
NO-Bioverfügbarkeit steigt (keine Bildung von Peroxinitrit aus NO und O2-.)
Hypertrophie glatter Muskelzellen sinkt
Endotheliale Dysfunktion wird gehemmt
RhoA -> Rho-Kinase wird nicht aktiviert -> Hemmung der eNOS-Aktivität fällt weg -> mehr NO
Endothelfunktion wird verbessert
Proliferation glatter Muskelzellen wird gehmmt
Hemmung von Vasokonstriktoren über
verminderte Expression von Endothelin-1 und dem AT1-Rezeptor
=> Verminderung der Morbidität und Mortalität bei KHK (koronarer Herzkrankheit)
Wirkungen:
Senkung der Plasmaspiegel von LDL um 20 - 40 % sowie leichte Erhöhung der HDL Spiegel (ca. 10 %) und damit erwünschte Verminderung des LDL/HDL-Quotienten
zusätzliche positive "pleiotrope" Wirkungen (antiinflammatorisch, Hemmung der Plättchenaktivierung, Hemmung der Proliferation von Gefäß- und Herzmuskelzellen, Hemmung der Bildung von Vasokonstriktoren wie ET-1 und Ang-II, Stimulierung der NO-Synthese u.v.a.)
Verminderung von Morbididät und Mortalität bei koronarer Herzkrankheit (hochsignifikant, durch zahlreiche klinische Studien belegt)
Indikationen:
primäre Hypercholesterinämie
Hypercholesterinämie bei bestehender koronarer Herzkrankheit
Herz-Kreislauf-Prophylaxe (Myokardinfarkt, Schlaganfall) von Risikopatienten
periphere arterielle Verschlusskrankheit (u.a. Diabetischer Fuß, Gangrän, Raucherbein, Schaufensterkrankheit = Periphere Minderdurchblutung in Füßen/ Armen, geht bis Amputationen/ Tod)
Struktur: Lovastatin
Wichtigste Nebenwirkungen:
Muskelschmerzen/ Muskelschwäche der Skelettmuskulatur (~5 %) bis hin zu Rhabdomyolyse (Myopathie der Skelettmuskulatur):
durch mitochondriale Dysfunktion der Skelettmuskelzelle
für Biosynthese von Ubiquinon (Coenzym Q10) wird Farnesyl-Pyrophosphat (Membrananker) benötigt,
wird durch Behandlung mit Statinen vermindert gebildet,
Ubiquinon ist essentiell für die mitochondriale Atmungskette, da weniger Ubiquinon gebildet wird ist die Atmungskette beeinträchtig,
reaktive Sauerstoffspezies entstehen und es kommt zu Apoptose der Skelettmuskelzellen (Ca2+ intrazellulär vermehrt, ATP verringert)
Rhabdomyolyse ist potentiell letal (15 %) v.a. durch akutes Nierenversagen.
Leberschädigung
Verstärkung von Diabetes Typ II (Erhöhung des bereits erhöhten Blutzuckerspiegels)
Interaktionen:
synergistische Verstärkung der Leberschädigung durch exzessiven Alkoholkonsum
erhöhtes Risiko für Rhabdomyolyse bei Kombination mit Arzneistoffen, die das CYP450 System beeinflussen: v.a.
Fibrate (PPARα-Agonisten; auch lipidsenkend),
Nikotinsäure(derivate),
diverse Antibiotika/ Antimykotika (z.B. Ciclosporin, Macrolide),
Verapamil,
Warfarin,
häufiger Konsum von Fruchtsäften wie Grapefruitsaft
weitere Risikofaktoren: gleichzeitige Einnahme anderer Lipidsenkter (v.a. Fibrate), weibliches Geschlecht, Alter > 80 Jahren, Leber- und Nierenerkrankungen, starke körperliche Aktivität, Hypothyreose
= Grund für restriktive Verschreibung und eingeschränkte Anwendung
neben den lipidsenkenden Wirkungen weisen Statine auch pleiotrope Effekte auf, die die Entstehung von kardiovaskulären Erkrankungen vorbeugen (durch Hemmung der Isoprenylierung von kleinen GTP-bindenden Proteinen)
=> sie fördern die Vasodilatation und vermindern die Vasokonstriktion
gesteigerte Endothel-vermittelte Vasodilatation durch erhöhte endotheliale Verfügbarkeit von NO:
->durch Hemmung der Membranverankerung von Rho wird die Rho Kinase Aktivierung gehemmt -> eNOS (endotheliale NO-Synthase) vermehrt translatiert und ist aktiver => gesteigerte Bildung von NO
->außerdem kommt es durch Hemmung von Rac und dadurch Hemmung der NADPH-Oxidase zu weniger Superoxidbildung und die Inaktivierung von NO durch Superoxid wird gehemmt
verminderte Expression von Endothelin-1
dadurch verminderte Vasokonstriktion an den Gq-gekoppelten ETA/ETB Rezeptoren an der glatten Muskulatur
A
B
verminderte Expression von Gq-gekoppelten AT1-Rezeptoren und dadurch kommt es zu verminderter Vasokonstriktion durch Angiotensin II
Wirkstoffe: Lovastatin, Rosuvastatin
ACE (Angiotensin converting enzyme) Hemmer („Prile“)
RAAS-Weg: von Angiotensinogen (Protein, das in Leber gebildet wird) spaltet die Protease Renin Angiotensin I ab
ACE (1) bildet aus Angiotensin I das Peptidhormon Angiotensin II, welches eine Blutdrucksteigerung über mehrere Wege bewirkt (proinflammatorisch),
Angiotensin I kann auch über ACE2 zu Angiotensin 1-7 umgewandelt werden, welche protektive Wirkungen aufweisen (antiinflammatorisch)
primärer Hyperaldosteronismus (Conn-Syndrom, Suppression von RAAS, hypokaliämische Hypertonie entsteht),
Nierenarterienstenose (um renalen Perfusionsdruck und GFR zu erhalten wird vermehrt Ang II gebildet, Hemmung kann akutes Nierenversagen auslösen),
Niereninsuffizienz (Gefahr der Kumulation),
Aortenstenose (durch Senkung des Blutdrucks/ verminderter Koronardurchblutung kann es zu Myokardischämie kommen),
Schwangerschaft und Stillzeit (nicht nur Sicherheitshalber, fetale Schädigung), Kinder
AT1 Rezeptoren:
duale Signaltransduktion
über Gq/G12/13 (pathophysiologische Effekte) oder
q/
12/13
ß-Arrestin-Rekrutierung (therapeutische Effekte)
ACE Hemmer sollen selektiv nur Gq-Weg blockieren (noch nicht ganz geklärt)
Signaltransduktion:
Vasokonstriktion über PI Turnover (PIP2 (Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat) zu IP3 und DAG) durch die Phospholipase C,
IP3 (Inositol-1,4,5-triphosphat) bindet an SR und bewirkt Ca2+ Freisetzung aus dem SR, STIM registriert Ca2+ Ausstrom aus dem SR und interagiert mit membranständigen Orai-Kanälen (Ca2+-Kanälen), wodurch es zum weiteren Ca2+ Einstrom in die Zelle kommt.
Myosinleichtkettenkinase wird aktiviert, phosphoryliert Myosin wodurch dieses an Aktin binden kann, es kommt zum Querbrückenzyklus und zu Vasokonstriktion.
Ca2+ Sensitivierung über G12/13, aktiviert Rho und dieses wiederum die Rhokinase, diese inaktiviert durch Phosphorylierung die Myosinleichtkettenphosphatase und hemmt somit die Vasodilatation
Proliferation von Gefäßmuskelzellen über PI Turnover und dadurch DAG (Diacylglycerol)-Bildung,
DAG aktiviert die Proteinkinase C diese wiederum aktiviert Raf und über den MAP-Kinaseweg kommt es zur Transkription und somit Proliferation von Gefäßzellen
Alternative/zusätzliche Lipidsenker
Fibrate (PPAR𝛼-Agonisten wie Fenofibrat u.a.);
Ezetimib: Hemmung der Cholesterin-Resorption im Dünndarm durch Inaktivierung des Transporters NPC1L1); zumeist in Kombination mit Statinen;
Phytosterole wie ß-Sitosterol (ebenfalls Hemmung der Resorption);
Alirocumab (Praluent®) und
Evolocumab (Repatha®):
monoklonale Antikörper (subcutan) hemmen die Proproteinkonvertase PCSK9 und damit die Internalisierung von LDL-Rezeptoren an Hepatocyten -> Reduktion der Konzentration an zirkulierendem LDL;
Lomitapid (Lojuxta®): Hemmung des mikrosomalen Triglycerid-Transferproteins (MTP) und dadurch Hemmung des Einbaus von Triglyceriden und Cholesterinestern in Lipoproteine; indiziert als Zusatztherapie bei homozygoter familiärer Hypercholesterinämie;
Bempedoinsäure (Nilemdo®): EU-Zulassung am 1. April 2020
keine Effekte auf Blutzucker und Skelettmuskulatur
Dafür Gichtrisiko (versusacht Hyperurikämie)
Wirkungsmechanismus
Hemmung der ATP-Citrat-Lyase (Bildung von Acetyl-CoA in der Leber) nach Bioaktivierung durch die very-long-chain acyl-CoA synthetase 1 (ACSVL1), die in der Leber aber nicht im Skelettmuskel exprimiert ist.
Indikationen
Erwachsene mit primärer Hypercholesterinämie adjuvant zu einer Diät
in Kombination mit einem Statin oder anderen lipidsenkenden Therapien bei Patienten, bei denen die LDL-Zielwerte mit der maximal verträglichen Statin-Dosis nicht erreicht werden;
als Monotherapie oder in Kombination mit anderen lipidsenkenden Therapien bei Patienten, die eine Statin-Intoleranz aufweisen oder bei denen ein Statin kontraindiziert ist
Antihypertensive Effekte/Wirkung:
durch kompetitive Hemmung des ACE (verdrängt Ang I aus Bindungsstelle), das die Bildung von Angiotensin I zu Angiotensin II katalysiert, kommt es zur verminderten Bildung von Angiotensin II
=> kardiovaskuläre Wirkungen von Angiotensin II über den Gq/G12/13 gekoppelten AT1-Rezeptor werden gehemmt:
Hemmung des raschen Blutdruckanstiegs durch Hemmung der direkten Vasokonstriktion durch Angiotensin II und Hemmung des gesteigerten Sympathikustonus und somit der Katecholaminfreisetzung aus dem Nebenierenmark
=> Senkung des peripheren Gefäßwiderstands
Hemmung des verzögerten Blutdruckanstiegs durch
Hemmung der Aldosteronfreisetzung aus der Nebennierenrinde
Aldosteron bewirkt verstärkte Na+-und Wasserrückresorption in der Niere
und Hemmung der ADH (Antidiuretisches Hormon, Vasopressin) -Freisetzung aus der Hypophyse
ADH bewirkt normalerweise verstärkte Wasserrückresorption in der Niere durch vermehrte Expression von Aquaporinen im Sammelrohr
=> durch Hemmung vermindertes intravasales Volumen
Unterdrücken langfristige Veränderungen der Herz- und Gefäßmuskulatur Struktur wie Hypertrophie (Herzvergrößerung) und Remodelling
(senken die gesteigerte myokardiale Wandspannung/ Nachlast, senken gesteigerte Expression von extrazellulären Matrixproteinen/ Wachstumsfaktoren)
zusätzliche Vasodilatation durch Hemmung des Abbaus von Bradykinin (=endothelabhängiger Vasodilatator) => ACE katalysiert Abbau von Bradykinin
Signaltransduktion: Bradykinin bindet an Gq-gekoppelte B2-Rezeptoren, es kommt zu PI Turnover im Endothel, durch gesteigerte intrazelluläre Ca2+ Konzentration wird die endotheliale NO-Synthase (eNOS) aktiviert und NO gebildet, NO aktiviert im glatten Muskel die lösliche Guanylatcylase (katalysiert GTP zu cGMP), cGMP aktiviert die Myosinleichtkettenphosphatase (=für Relaxation) und hemmt Rho und somit die Rho-Kinase (führt normalerweise zu Inaktivierung von Myosinphosphatase)
=> ACE “erzeugt” Vasokonstriktor und baut Vasodilatator ab und beides wird durch ACE Hemmer gehemmt
AST-Beispiele (identische pharmakologische Wirkungen, unterscheiden sich nur in Pharmakokinetik (HWZ)):
Captopril (Klassiker, obsolet da kurze HWZ),
Enalapril,
Lisinopril,
Ramipril
Hypertonie: initial besonders stark wirksam daher einschleichende Dosierung, Senkung des systolischen und diastolischen Blutdrucks
Reduktion des sys und dia BP um 15 -25 %
Mittel der 1. Wahl bei begleitender Herzinsuffizienz, KHK, Diabetes mellitus (Verzögerung Nephropathie, Erhöhung Insulinsensitivität bei Typ II)
Herzinsuffizienz (v.a. in Kombi mit Diuretika, Digitalis)
Koronare Herzkrankheit: Reduktion der Mortalität nach akutem Myokardinfarkt (in Kombi mit ASS oder ß-Blockern)
Prophylaxe von kardiovaskulären Ereignissen bei Patienten mit erhöhtem kardiovaskulären Risiko und
+ peripherer arterieller Verschlusskrankheit oder Schlaganfall in Anamnese (nur Ramipril)
trockener Reizhusten (häufigste Nebenwirkung, wsl. durch Bradykinin-vermittelte Bronchokonstriktion)
v.a. initial starker Blutdruckabfall mit z.T. gefährlichen Folgeerscheinungen (Kollaps gefährdet)
Hyponatriämie und Hyperkaliämie (durch verminderte Aldosteronfreisetzung)
reversibler Geschmacksverlust (Captopril)
diverse Hautreaktionen
Quincke-Ödem (lebensbedrohliche Schwellung von Gesicht, Lippen, Zunge, Kehlkopf, durch erhöhte Plasmaspiegel an Bradykinin, genetische Prädisposition)
7a. wichtigste Nebenwirkungen von ACE-Hemmern
Bradykinin
diverse Hautreaktionen (???? ka ob wirklich Bradykinin beteiligt, merk ich mir aber so besser)
ACE Hemmer hemmen die Bildung von Angiotensin II aus Angiotensin I durch die Hemmung des Angiotensin-Converting-Enzymes (ACE). Dadurch Hemmung der Aktivierung des Gq/G12/13-gekoppelten AT1-Rezeptors durch Angiotensin II und daraus resultieren folgende kardiovaskuläre Wirkungen:
Blutdrucksenkung: es wird sowohl die kurzfristige Blutdrucksteigerung (über erhöhten peripheren Widerstand) als auch die langfristige Blutdrucksteigerung (über erhöhtes Plasmavolumen) gehemmt
kurzfristig:
es kommt zu keiner direkten Vasokonstriktion über AT1 durch Angiotensin II und
zu keinem gesteigerten Sympathikustonus und somit Catecholaminfreisetzung aus dem Nebennierenmark
langfristig:
keine verstärkte Natrium- und Wasserrückresorption durch Aldosteron und kein verstärkter Durst und Salzappetit
keine verstärkte Wasserrückresorption durch Einbau von Aquaporinen durch ADH
zusätzlich:
ACE-Hemmer hemmen den Abbau von Bradykinin und es kommt dadurch zu einer zusätzlichen endothelabhägigen Vasodilatation
Senkung der kardialen und vaskulären Hypertrophie und des Remodelling (würde bei chronischer AT1-Stimmulierung entstehen)
durch Hemmung des Gq-gekoppelten AT1-Rezeptors verminderte Bildung von DAG beim PI-Turnover und dadurch wird der nachgeschaltete MAP-Kinaseweg blockiert => verminderte Expression von Wachstumsfaktoren und extrazellulären Matrixproteinen, welche die Proliferation glatter Muskelzellen fördert
längerfristige Senkung der myokardialen Wandspannung und der Nachlast mindern ebenfalls proliferative Vorgänge
Senkung der Vorlast und des linksventrikulären Füllungsdrucks: geringere Volumenbelastung des Herzens durch venöse Dilatation und geringere Wasserretention
indirekte Erhöhung der Auswurfleistung/ erleichterter Auswurf des Herzens (nicht + inotrop): durch
geringere Vor- (enddiastolische Wandspannung durch Kammerfüllung) und
Nachlast (aktiv entwickelte Wandspannung zur Überwindung des Aortendrucks/ Pulmonalarteriendrucks in Systole)
Senkung des myokardialen Sauerstoffverbrauchs: durch geringere Belastung des Herzens
leichte Senkung der Herzfrequenz: bei Herzinsuffizienz Verminderung der reflektorischen Sympathikusaktivierung
Niere:
Dilatation von Vas afferens und Vas efferens, dadurch erhöhter RBF (Renaler Blutfluss) und dadurch erhöhte GFR (verstärkte Diurese)
Hyperkaliämie: durch verminderte Aldosteronfreisetzung (bewirkt normalerweise Na+ Resorption und K+ Sekretion)
->angiotensin-escape-Phänomen:
Wiedererreichen der ursprünglichen Ang-II-Spiegel nach längerer Behandlung (Abnahme der gewünschten Wirkungen) durch Ang-II Bildung von anderen Serinproteasen (eventuell hilft Kombination oder Umstieg mit/auf AT1-Antagonisten)
Formel von Lisinopril
Formel von Captopril
Indikationen der ACE Hemmer (siehe oben)
nicht induziert zur langfristigen Standardbehandlung der KHK
Prophylaxe von kardiovaskulären Ereignissen bei Patienten mit erhöhtem kardiovaskulären Risiko und peripherer arterieller Verschlusskrankheit/ Schlaganfall in Anamnese (nur Ramipril)
Sartane (= AT1-Rezeptorantagonisten)
Arzneistoffbeispiele (wieder Pharmakodynamik bei allen gleich, HWZ etwas unterschiedlich): Losartan (Prodrug), Valsartan, Candesartan (Prodrug), Irbesartan
Wirkungsmechanismus: hochaffiner, hochselektiver (meist kompetitiver) Antagonismus an AT1-Rezeptoren (langsame Dissoziation vom Rezeptor, Wirkdauer länger als HWZ, AT2 Rezeptoren nicht beeinflusst)
Wirkungen: mäßige Blutdrucksenkung, aber initiale Blutdrucksenkung ist geringer (keine Reflextachykardie)
essentielle Hypertonie (bei begleitender Herzinsuffizienz, Husten nach ACE Hemmern),
chronische Herzinsuffizienz,
Myokardinfarktnachbehandlung,
Nephroprotektion bei Typ II-Diabetes und Proteinurie (Steigerung Harnsäuresekretion)
Nebenwirkungen (alle auch bei ACE Hemmern):
zentralnervöse Störungen,
Hyperkaliämie (durch Aldosteronmangel, kann zu Herzrhythmusstörungen führen),
Angio- und Quinckeödem (seltener als bei ACE-Hemmern aber kommt trotzdem vor (Hemmung Bradykininabbau, Mechanismus unklar)),
symptomatische Hypotonie (RAAS↑, v.a. bei schwerer Herzinsuffizienz, Flüssigkeitsmangel durch Diuretika)
vgl. ACE Hemmer
primärer Hyperaldosteronismus,
Nierenarterienstenose,
Schwangerschaft, Stillzeit, Kinder;
außerdem
Hypovolämie, schwere Leberschäden, Vorsicht bei schwerer Herzinsuffizienz
= Peptidhormone, 3 Formen, pharmakologisch relevant = Endothelin 1, spielt eine Rolle unter anderem bei der pulmonalen arteriellen Hypertonie
= überwiegend der Bösewicht
ET-1 wirkt über Gq-gekoppelte ETA- und ETB-Rezeptoren auf Gefäßmuskelzellen:
in Endothelzellen nur ETB- Rezeptoren => Vasodilatation über NO,
in glatter Muskulatur ETA- und ETB-Rezeptoren => Vasokonstriktion über
PI Turnover (Gq, PLC-Aktivierung, Ca2+ Mobilisierung) und
Ca2+ Sensitivierung (G12/13, Rho, Hemmung Myosinphosphatase),
außerdem Proliferation und Hypertrophie über Ras/Raf und Aktvierung des MAP-Kinase Wegs
Effekte werden über Endothelinexpression reguliert (aus Vorläuferproteinen gebildet, Big ET-1 über Endothelin Converting Enzyme zu ET-1):
->erhöhte Endothelin-Expression (=> negative Effekte) z.B. durch Zytokine (wie IL1/3, ET1, Endotoxin), Arzneistoffe (wie Glucocorticoide, Ciclosporin), Blutbestandteile (wie Thrombin, Glucose, oxidiertes LDL), physikochemische Faktoren (wie Hypoxie, Azidose)
->verringerte Endothelin-Expression (=>positive Effekte) z.B. durch Vasodilatantien (wie Prostacyclin, NO, Bradykinin, ANP/BNP), Antikoagulantien (wie Heparin, Hirudin), Arzneistoffe (wie ß-Blocker, Fibrate, Thiazolidindione, Organische Nitrate, Montelukast (CysLT1-Rezeptorantagonist))
Wesentliche Wirkungen von ET1:
Vasokonstriktion (überspielt meist endothelabhängige Relaxation) (über Gq-gekoppelte Rezeptoren)
verstärkte Zellproliferation => Hypertrophie und Remodelling von Herz- und Gefäßmuskulatur (über MAP-Kinase Weg)
Verschlechterung der Nierenfunktion: Senkung der GFR durch Vasokonstriktion von Vas afferens und Vas efferens und Aktivierung von proinflammatorischen Mediatoren wie NFκB => Stimulierung von ETA überspielt positiven Effekte über ETB-Rezeptoren (NO-vermittelte Dilatation)
Verminderte Na+ Ausscheidung und Erhöhung des Plasmavolumens
beteiligt an Embryonalentwicklung (Antagonisten kontraindiziert in der Schwangerschaft)
bei Herzinsuffizienz: stark erhöhte ET-1 Expression als Reaktion auf verminderte Herzleistung, es entsteht Herzhypertrophie
am Herzen
positiv inotrop
myocardiale Proliferation, remodeling und fibrose
ischemie, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz
auf die Niere
über ETA: Vasokonstriktion, blood flow reduktion, Aktivierung von NF-kB-> Entzündung, gesteigerte Permeabilität
über ETB: NO-medierierte Vasodil, Hemmung der Na-K-ATPase
auf die Gefäße
Vasokonstriktion
vascular remodeling, dysfunktion, inflammation
artheriosklerose und Hypertonie
auf die Lunge
Vasokonstriktion und Pulmonale Hypertonie
Pulmonale arterielle Hypertonie (PAH) (gibt viele unterschiedliche Arten)
Ursache:
primäre PAH (genetischer Defekt, unbekannte Ursache)/
sekundäre PAH (COPD/ portale Hypertonie (erhöhter Druck in Pfortader meist als Folge von Leberzirrhose))
Pathogenese:
starke Verengung der präkapillären Lungengefäße und Thrombosen, erhöhte Expression von ET-1
=> Erhöhung des Lungenarteriendrucks (>25 mm HG statt 15 mm Hg),
Druckerhöhung im kleinen Blutkreislauf und erhöhte Nachlast (aktiv entwickelte Wandspannung in Ventrikelsystole um Pulmonaldruck zu überwinden)
=> Überbelastung und Dehnung der rechten Herzkammer bis Rechtsherzversagen
vaskuläres Remodelling bei PAH v.a. durch Endothelin-1 => es kommt durch Hypertrophie glatter Muskelzellen zu einer starken Verengung der Lungenarterie => (chronische) Vasokonstriktion, Proliferation und Apoptose, Entzündungsprozesse, Endotheliale Dysfunktion, Thrombosen => diese Prozesse fördern den Krankheitsfortschritt weiter
Symptome:
Atemnot, Husten, Heiserkeit bei normalem Thoraxröntgen und normaler Lungenfunktion (= Unterschied zu anderen Lungenerkrankungen),
geringe Belastungstoleranz (Brustenge/-schmerz bei Belastung),
Beinödeme/ Aszites (Symptome einer Rechtsherzinsuffizienz)
Kardinalsymptom: Erhöhung des Lungenarteriendrucks (>25 mm HG statt 15 mm Hg)
Therapie:
Vasokonstriktion hemmen und Vasodilatation verstärken, komplexes Krankheitsgeschehen, nicht heilbar (nur durch Herztransplantation)
allgemeine Maßnahmen: Beatmung mit Sauerstoff (gegen massive Hypoxie), Schleifendiuretika und Amilorid, Digoxin (kontrovers), orale Antikoagulantien (um Thrombosen zu verhindern)
Prostacyclin und Analogon Iloprost (über Gs-gekoppelten IP3-Rezeptor, macht Vasodilatation und Thrombozytenaggregationshemmung -> Dauerinfusion, schwere Nebenwirkungen, teuer)
Ca2+-Kanalblocker (wirken je nach Klasse v.a. vasodilatierend, nur wirksam bei Patienten mit Mutation im BMPR2 Rezeptor, bei familiärer pulmonaler Hypertonie)
Imatinib inhalativ (Tyrosinkinaseinhibitor, in Phase III)
Endothelin-(ET-1)-rezeptor-Antagonisten (selektiv/ unseletiv, Bosentan, Ambrisentan, Sitaxentan, Macitentan)
Förderung der Guanylatcyclase (cGMP aktiviert über cGKI Myosinphophatase (Vasodil.) und hemmt Rho/ Rho-Kinase (Hemmung der Hemmung, hemmt sonst Myosinphosphatase))
PDE5 Inhibitoren (Abbau cGMP verhindert, Sildenafil),
Guanylatcyclase(sGC)-Stimulatoren (NO-Sensitivität der GC erhöht, Riociguat)
Arzneistoffe („entane“):
Bosentan (Prototyp),
Macitentan (beide unselektiv)
Ambrisentan,
Sitaxentan (beide ETA selektiv)
Hauptindikation: pulmonale arterielle Hypertonie (PAH)
digitale Ulzeration bei Sklerodermie (Bosentan)
vasokonstriktorische und trophische Effekte von Endothelin werden vermindert
Endothelin-1 wirkt über Gq-gekoppelte ETA- und ETB-Rezeptoren und führt
über PI-Turnover zu Ca2+ Mobilisierung zu Vasokonstriktion (Endothel-vermittelte Vasodilatation wird überspielt) und
über Aktivierung des MAP-Kinasewegs zu Proliferation -> Endothelin wird bei PAH vermehrt exprimiert
Verbesserung der Belastungstoleranz bei PAH
Nebenwirkungen:
Leberfunktionsstörungen,
CYP450 Induktion (u.a. beschleunigte Elimination von Steroiden (Pille)/ Statinen/ oralen Antikoagulantien),
Kopfschmerzen, Schwindel,
Beinödeme,
Anämie,
Verschlechterung der PAH Symptomatik,
Senkung des systolischen/diastolischen Blutdrucks (bei höherer Dosierung)
Schwangerschaft und Stillzeit (ET wichtig für Embryonalentwicklung),
Leberschäden,
gleichzeitige Therapie mit Cyclosporin A (verzögerte Metabolisierung)
Substanz: Riociguat
Wirkungsmechanismus:
Stimulierung löslicher Guanylatcyclase durch Erhöhung der Affinität für NO
sGC katalysiert cGMP-Bildung aus GTP,
durch cGMP wird u.a. die cGKI (cGMP-abhängige Proteinkinase I) stimuliert, die wiederum die Myosinphosphatase aktiviert
=> Vasodilatation, positive Effekte auf Fibrose/ Vasokonstriktion/ Proliferation/ Entzündungsprozesse
chronisch thromboembolische pulmonale Hypertonie (CTEPH, durch dysfunktionales NO-Signaling),
pulmonale arterielle Hypertonie (PAH)
Kopfschmerzen,
Ödeme,
Lungenblutungen,
gastrointestinale Störungen
Schwangerschaft,
Stillzeit,
schwere Leberschäden,
systolischer BD < 95 mm Hg (ist zwar kein Antihypertensivum, aber nicht bei niedrigem Blutdruck einsetzen)
Substanz: Minoxidil (Prodrug, wird in Leber sulfatiert und dadurch bioaktiviert)
Hyperpolarisation der Gefäßmuskulatur durch Öffnung ATP-sensitiver K+-Kanäle (durch Hyperpolarisation schließen die spannungsabhängigen-Ca2+ Kanäle, dadurch keine Ca2+ Freisetzung ??? und keine Ca2+ Sensitivierung => Vasodilatation)
Nebenwirkungen (systemisch):
aufgrund starker initialer Vasodilatation
Na+ und Wasser-Retention (durch reflektorische RAAS-Aktivierung durch Barorezeptorreflex),
Reflextachykardie/ Kopfschmerzen/ Kollaps (aufgrund starker initialer Vasodilatation)
Hypertrichose (Zunahme Haarwachstum, reversibel, Öffnung von KATP-Kanälen in Haarfollikeln),
ATP
Gynäkomastie (Brustwachstum bei Männern),
hämolytische Anämie/ Thrombozytopenie
Kontraindikationen: (4x Herz)
pulmonale Hypertonie,
labile Hypertonie (Blutdruck nicht konsequent eingestellt),
Phäochromozytom (Tumor des Nebennierenmarks, Catecholaminbildung ↑),
akuter Herzinfarkt,
Angina pectoris
Schwangerschaft und Stillzeit
13.) Minoxidil zeichnen und 2 Indikationen, Hauptwirkung von Minoxidil, Mechanismus
Hauptwirkung: direkte Relaxation der Gefäßmuskulatur: Hyperpolarisation durch Öffnung ATP-sensitiver K+ Kanäle und dadurch verminderte Öffnungswahrscheinlichkeit von L-Typ-Ca2+-Kanälen
vorwiegend Dilatation von Arteriolen => Abnahme des peripheren Widerstands => Blutdrucksenkung
durch Blutdrucksenkung: reflektorische Erhöhung von Herzfrequenz, Kontraktilität und Plasmarenin-Aktivität
=> daher nur Reserve-Antihypertensivum
Prodrug, erst durch Sulfatierung in der Leber durch Sulfotransferase zum aktiven Wirkstoff => dadurch verzögerter Wirkungseintritt
zahlreiche Wechselwirkungen (Antihypertensiva, Nitrate, Narkotika, Neuroleptika, Alkohol)
Reservemittel bei therapieresistenter Hypertonie (bei Unwirksamkeit der 3er Kombi)
äußerlich bei Haarausfall
kann zu systemischer Wirkung kommen (Kollaps),
Sulfotransferase-Aktivität in Haarfollikeln gefunden
Struktur: Pyrimidin-ox/ minox
Durch eine exogene Gewebeschädigung oder endogene Endothelschädigung kommt es zur Hämostase (=Blutstillung), wobei man zwischen der primären Hämostase (Thrombozytenaggregation) und der sekundären Hämostase (Koagulation/ Blutgerinnung mit Gerinnungskaskade) unterscheiden kann. Diese beiden Prozesse spielen zusammen, um einen stabilen Thrombus auszubilden.
Durch Schädigung des Endothels kommt die Matrix unter dem Endothel zum Vorschein (Adhäsionsmoleküle sind exponiert) -> lokale reflektorische Vasokonstriktion, da die Endothelfunktion wegfällt (u.a. über NO, Prostacyclin), Endothelin-Freisetzung verstärkt die Vasokonstriktion. ( je enger das Gefäß desto geringer der Blutfluss)
Es folgt die primäre Hämostase. Thrombozyten binden an die subendotheliale Matrix und es kommt zur Plättchenadhäsion (u.a. über Kollagen und von Willebrand Faktor = Teile der subendothelialen Matrix). Dadurch werden die Blutplättchen aktiviert und verändern ihre Form (=Shape Change)
=> Degranulation und Freisetzung/ Neubildung von zahlreichen Mediatoren wie TXA2 (Thromboxan A2), ADP,
durch Ca2+ Mobilisierung in den Plättchen (vgl. glatte Muskulatur)
Sekretion,
Shape Change und
Thrombozytenaggregation
Ca-Mobilisierung: Inside-out (von innen, dann kann erst Ligand binden)
Aktivierung des Fibrinogenrezeptors = Integrin GP IIb/ IIIa,
bindet Fibrinogen und verstärkt u.a. die Thrombozytenaggregation, Phospholipase C (beta und gamma) Aktivierung,
Ca2+ Mobilisierung über PI Turnover und STIM/Orai
(alle Faktoren die Blutgerinnung auslösen müden in Aktivierung des Integrins (Klebemolekül), Hemmer des Integrins sind stärksten Antikoagulatien)
immer mehr Plättchen werden rekrutiert und Verknüpfung der Thrombozyten zu einem reversiblen Thrombozytenpfropf (Plättchen werden vernetzt).
(Gegenläufiger Effekt gegen Plättchenaggregation (≠ Fibrinolyse) zur Selbstregulation: ITIM = Tyrosinphosphorylierungsmotive an Rezeptoren, die die Aggregation hemmen)
Parallel zur Thrombozytenaggregation kommt es zur sekundären Hämostase (Blutgerinnung), meist über den extrinsischen Weg durch Freisetzung des Tissue Faktors (TF = III) von Endothelzellen oder durch intrinsische Aktivierung von Gerinnungsfaktoren im Blut,
TF bildet mit Gerinnungsfaktor (GF) VIIa (a = aktiviert) einen Komplex der den Stuart Power Faktor (GF X) aktiviert à Bildung des Prothrombinase-Komplexes (aus Phospholipiden, Xa, Va und Ca2+ Ionen) à Prothrombin (II) zu Thrombin (IIa)à Fibrinogen (I) zu Fibrin (Ia) (Fibrinogenpolymerisation)à Bildung eines stabilen Fibringerinnsels / irreversiblen Thrombozytenpfropfs (mit GF XIIIa), es kommt zum Verschluss und die Durchblutung wird beeinträchtigt, Erythrozyten und Neutrophile Granulozyten sind in Fibrinnetz gefangen.
Fibrinolyse (Auflösen des Fibrinpolymers) mittels Plasmin (=Protease), wird durch t-PA (tissue Plasminogenaktivator) aus Plasminogen gebildet.
Weitere antikoagulatorische Mechanismen, die die Gerinnungskaskade unterdrücken à Thrombomodulin/ Protein C (hemmt VIIa und Va),
NO/ Prostacyclin (hemmen Thrombozytenaggregation, PGI2 über Gs/ cAMP und PKA bzw. NO über sGC/ cGMP und PKG, Hemmung der IP3-vermittelten Ca2+ Freisetzung),
Tissue Factor Pathway Inhibitor (hemmt Xa, VIIa, TF).
Acetylsalicylsäure (in niedriger Dosierung):
Angina pectoris (Herzinfarktrisiko verringern),
Rezidivprophylaxe nach Herzinfarkt,
Thromboseprophylaxe nach gefäßchirurgischen Eingriffen,
akuter Myokardinfarkt,
Intervalltherapie von Migräne,
Vorbeugung kardiovaskulärer Ereignisse bei Risikopatienten (u.a. mit Diabetes mellitus)
Ulcus,
Asthma,
Blutungsneigung (hämorrhagische Diathese),
schwere Leber- oder Nierenfunktionsstörungen,
Kombi mit hoch dosierten Antikoagulantien/ Methotrexat (Rheuma)
P2Y12-Antagonisten (Purin-Antagonisten): Ticlopidin, Clopidogrel, Prasugrel, Ticagrelor, Cangrelor
Indikation (meist in Kombi mit ASS, leichte Unterschiede je nach Wirkstoff):
Prävention atherothrombotischer Ereignisse u.a. nach/bei
akutem Koronarsyndrom,
Myokardinfarkt,
Schlaganfall,
peripherer arterieller Verschlusskrankheit
Blutungen,
Hämaturie (Erys im Urin),
Hautausschläge
schwere Leberfunktionsstörung (Bioaktivierung),
Prasugrel Schlaganfall,
WW mit AST (CYP3A4 Inhibitoren, Abbau wird gehemmt)
GPIIb/IIIa-Rezeptorantagonisten (i.v., inhibieren direkt an Integrin): Eptifibatid, Tirofiban
Indikation (immer in Kombi mit ASS und unfraktioniertem Heparin i.v.): Prävention bei drohendem Myokardinfarkt (instabile/ nicht vorhersehbare Angina pectoris)
Hämatome,
Thrombozytopenie,
Übelkeit
hämorrhagischer Schlaganfall/ ischämischer Schlaganfall vor kurzem,
Gerinnungsstörungen,
schwere Leber- und Niereninsuffizienz,
schwere Hypertonie,
Schwangerschaft/ Stillzeit
Definition: hemmen die Adhäsion und/ oder Aggregation von Blutplättchen, (also primäre Hämostase)
werden eingesetzt zur Prophylaxe Thrombose-bedingter Herzkreislauferkrankungen (Myokardinfarkt, Schlaganfall, periphere arterielle Verschlusskrankheit)
Acetylsalicylsäure = Thromboxaninhibitor:
Wirkungsmechanismus: irreversible COX1-Hemmung u.a. in Thrombozyten, dadurch in niedriger Dosierung (30-100 mg) nahezu selektive Hemmung der TXA2 (Thromboxan) Bildung und dadurch Thrombozytenaggregationshemmung
Thrombozyten besitzen nämlich keinen Zellkern im Gegensatz zu Endothelzellen, die antiaggregatorische Prostacycline (PGI2) bilden, und können daher keine Proteinbiosynthese betreiben, wodurch keine neue COX 1 gebildet werden kann, außerdem ist das Endothel systemisch mit einer niedrigeren Konzentration an ASS konfrontiert als Thrombozyten im Pfortaderblut
=> Gleichgewicht zwischen Thromboxan und Prostacyclin verschiebt sich in Richtung des thrombozytenaggregationshemmenden Prostacyclins
Hemmung der Plättchenaggregation,
Verlängerung der Blutungszeiten,
in niedriger Dosierung kaum analgetische/antipyretische Wirkung,
Schädigung der Magen- & Darmschleimhaut (Protonenpumpenhemmer bei chronischer Einnahme von ThromboASS)
P2Y12-Antagonisten (Purin-Antagonisten):
Ticlopidin (A nicht mehr)/ Clopidogrel/ Prasugrel (= Thienopyridine,
irreversibel durch kovalente Modifikation des Rezeptors,
wirkt so lange wie Thrombozyten leben, über 1 Woche,
verzögerter Wirkungseintritt durch komplexe Bioaktivierung,
Prodrug,
Ticagrelor/ Cangrelor (direkt, reversibel, kürzere Wirkung)
Wirkungsmechanismus: Hemmung der Gi-gekoppelten ADP-Rezeptoren (P2Y12) von Blutplättchen
=> Blockade der ADP-Abhängigen Aggregation, abgeschwächte Inside-out Aktivierung des GPIIb/IIIa Integrins und dadurch reduzierte Bindung an Fibrinogen (Hemmung nachgeschalteter Signaltransduktionswege)
=>Blutgerinnung wird nicht vollständig gehemmt, nur ADP-Komponente
Wirkungen: Hemmung der Plättchenadhäsion & -aggregation, Verlängerung der Blutungszeiten, Blutungsrisiko nimmt mit Wirkstärke zu
GPIIb/IIIa-Rezeptorantagonisten (Integrin-Inhibitoren):
Eptifibatid, Tirofiban (entwickelt aus Schlangengift, hemmt Plättchenaggregation bei Biss)
reversible Bindung und Blockade GP IIb/IIIa Integrins
Stimulierung des Rezeptors ist gemeinsamer Endpunkt aller Aggregationskaskaden => Hemmung der Thrombozytenaggregation unabhängig von Stimulus und komplett gehemmt
= P2Y12-Antagonisten (Purin-Antagonisten)
Hemmung der Gi-gekoppelten ADP-Rezeptoren (P2Y12) von Blutplättchen => Blockade der ADP-abhängigen Aggregation,
abgeschwächte Inside-out Aktivierung des GPIIb/IIIa Integrins und dadurch reduzierte Bindung an Fibrinogen (=Hemmung nachgeschalteter Signaltransduktionswege)
Blutgerinnung wird nicht vollständig gehemmt, nur ADP-Komponente
Hemmung der Plättchenadhäsion & -aggregation,
Blutungsrisiko nimmt mit Wirkstärke zu
Clopidogrel
= Thienopyridin,
irreversible Hemmung durch kovalente Modifikation des Rezeptors, wirkt so lange wie Thrombozyten leben, über 1 Woche,
=Prodrug => verzögerter Wirkungseintritt durch komplexe Bioaktivierung
geringere Wirkstärke als Ticagrelor
Ticagrelor:
Nukleosid-Analogon
reversible Hemmung, dadurch kürzere Wirkung,
außerdem kein Prodrug => schnellerer Wirkungseintritt
Struktur:
Niedrig dosiertes ASS (in 5-10-fach niedrigerer Dosierung (50-100 mg) wirkt antithrombotisch durch eine präsystemische (bevor in systemischen KL aufgenommen wird) Hemmung der Thromboxan Synthese in den Blutplättchen, ohne nennenswerte/langfristige Beeinflussung der endothelialen Prostacyclinsynthese.
Die Hemmung beruht auf einer irreversiblen COX 1(2) Hemmung in Thrombozyten durch Acetylierung eines Serinrestes (Ser 530) im aktiven Zentrum der COX.
Thromboxan und Prostacyclin sind Gegenspieler, wobei Prostacyclin antithrombotisch wirkt (Thrombozytenaggregationshemmung) und Thromboxan prothrombotisch (Thrombozytenaggregation). Durch niedrig dosiertes ASS verschiebt sich das Gleichgewicht auf Seite des thrombozytenaggregationshemmenden Prostacyclin.
Prostacyclin kann nach ein paar Stunden weitersynthetisiert werden, da die Endothelzellen im Gegensatz zu den Thrombozyten einen Zellkern besitzen, wodurch es zu einer Resynthese von Cyclooxygenasen kommen kann. Dies ist den Thrombozyten aufgrund des fehlenden Zellkerns nicht möglich.
Ein weiterer Grund warum ASS hauptsächlich auf Thromboxan wirkt ist, dass Thrombozyten präsystemisch in hohen Konzentrationen vorkommen, während Endothelzellen im gesamten System verteilt sind. Dadurch werden Thrombozyten lokal stärker gehemmt als die Endothelzellen.
Definition: hemmen die Bildung und/oder Wirkung von Thrombin, Hemmung der Bildung beruht auf Blockade des Gerinnungsfaktors Xa (=Stuart-Power-Faktor)
Heparine und Heparinoide (alle s.c. appliziert):
Hochmolekulares Heparin (UFH, unfraktioniert)
niedermolekulares Heparin (NMH, fraktioniert)
Fondaparinux (vollsynthetische Pentasaccharidsequenz)
Heparin (i.v., akut): Lungenembolie, tiefe Venenthrombose, Thromboseprophylaxe bei OPs an Gefäßen, Herzinfarkt
Niedermolekulares Heparin (s.c.) und Fondaparinux: Prophylaxe venöse thromboembolischer Erkrankungen, längere Behandlung tiefer Venenthrombosen/ Lungenembolien, instabile Angina pectoris
Heparin Gel äußerlich (unterstützende Behandlung): Venenentzündungen, Hämorrhoiden, perianale Hämatome, Sport- und Unfallverletzungen
Blutungen (seltener mit NMH, Fondaparinux),
reversible Thrombozytopenie (Bildung plättchenaktivierender AK gegen Heparin-PF4-Komplex, kann lebensbedrohlich sein),
Hypoaldosteronismus (Folge: Hyperkaliämie, Hyponatriämie, metabolische Azidose, bes. gefährlich bei Niereninsuffizienz, Diabetes),
Überempfindlichkeitsreaktionen,
Osteoporose,
Hautnekrosen
Kontraindikationen: Blutungen/ erhöhtes Blutungsrisiko, schwere Nierenfunktionsstörung, akute bakterielle Endokarditis, Daueranwendung in der Schwangerschaft (Heparin-Osteoporose), Vorgeschichte allergisch-bedingter Heparin-induzierter Thrombozytopenie
Direkte Thrombininhibitoren:
Hirudin (Blutegelextrakt, obsolet, irreversible Hemmung der Thrombinaktivität)
Bivalirudin (von Hirudin angeleitetes synthetisches Peptid)
Dabigatran (Prodrug, oral wirksam)
Argatroban (i.v.)
Antithrombin III (endogener Thrombininhibitor, nur bei signifikanten ATIII Mangel)
Bivalirudin: Antikoagulans vor perkutaner Koronarintervention
Dabigatran: oral wirksamer Fibrinogen-kompetitiver und reversibler Thrombin-Inhibitor, Prävention von venösen thromboembolischen Ereignissen (nach Gelenksersatzoperationen)
Argatroban: Antikoagulation bei heparininduzierter Thrombozytopenie
DOAKS (siehe unten)
(NW, Kontraindikationen ausgelassen)
=Oral wirksame Hemmstoffe von Faktor Xa (Xabane)/ Direkte orale Antikoagulatien (DOAK)
Apixaban
Edoxaban
Rivaroxaban
verdrängen Vitamin K Antagonisten immer mehr, häufiger verschrieben
Wirkungsmechanismus: reversible Hemmung der Aktivität von Faktor Xa (Stuart-Power-Faktor) und damit Hemmung der Bildung von Thrombin
Vorteile gegenüber Vit K-Antagonisten:
rascher Wirkungseintritt, kürzere HWZ (besser steuerbar), weniger Interaktionen mit anderen AST
Nachteile gegenüber Vit K Antagonisten:
keine etablierte Überwachungsmöglichkeit, um Überdosierung zu erkennen, durch kurze HWZ steigt Thromboembolie-Risiko bei verzögerter/ vergessener Einnahme
Prophylaxe Schlaganfälle und systemischer Embolien/
venöser Thromboembolien (OPs),
Behandlung tiefer Venenthrombosen/
Lungenembolien
Nebenwirkungen: Blutungen, Hämatome
Kontraindikationen: Läsionen, gleichzeitige Anwendung anderer Antikoagulatien
Man unterscheidet zwischen
hochmolekularen, unfraktionierten Heparin (UFH) und
niedermolekularen, fraktionierten Heparin (NMH, aus Standardheparin gewonnen, synthetisches Analogon ist Fondaparinux).
Sie zählen zu den direkten Antikoagulantien und binden über eine Pentasaccharidsequenz an den endogenen Thrombininhibitor ATIII (Antithrombin).
Unfraktioniertes Heparin (Kettenlänge > 18) hemmt sowohl die Thrombinwirkung als auch dessen Bildung.
Es bildet einen ternären Komplex mit ATIII und Thrombin (IIa) und beschleunigt die Inaktivierung von Thrombin durch ATIII mittels allosterischer Erhöhung der Bindungsaffinität von ATIII zu Thrombin => hemmt somit die Thrombinwirkung/-aktivität.
Außerdem hemmt UFH den Stuart-Power-Faktor (Xa) und somit die Bildung von Thrombin aus Prothrombin.
Niedermolekulares Heparin (auch synthetisches Analogon Fondaparinux)
hemmt hingegen nur die Thrombinbildung über Inaktivierung des Stuart-Power-Faktors, dafür genügt die ATIII-bindende Pentasaccharidsequenz. NMH besitzt keine Thrombinbindungsstelle und kann somit keinen ternären Komplex ausbilden und nicht die Inaktivierung von Thrombin beschleunigen.
NMH, Fondaparinux hemmen die Koagulation, aber haben keinen Einfluss auf die Thrombozytenaggregation,
UFH hemmen Koagulation und die Thrombininduzierte Plättchenaggregation.
Vorteile NMH: längere Eliminations-HWZ, bessere Bioverfügbarkeit
antithrombotisch (sofortiger Wirkungseintritt),
Verlängerung der Gerinnungszeit (bei UFH; bei NMH, Fondaparinux kaum)
Siehe oben
NMH und Fondaparinux können nur über Bindung an ATIII
Faktor Xa und damit die Thrombinbildung hemmen.
Fondaparinux = vollsynthetische Pentasaccharidsequenz
UFH bildet ternären Komplex mit Antithrombin III und Thrombin und dadurch wird Thrombin schneller inaktiviert (Affinität von ATIII zu Thrombin wird erhöht). Außerdem inaktiviert es Faktor Xa und somit die Thrombinbildung.
von ChatGPT
NMH wirkt hauptsächlich durch Hemmung des Gerinnungsfaktors Xa, der eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Blutgerinnseln spielt. NMH bindet an Antithrombin III, ein natürliches Antikoagulans im Blut, und verstärkt dessen Wirkung, um den Gerinnungsfaktor Xa zu inaktivieren. Durch die Hemmung des Faktors Xa wird die Umwandlung von Prothrombin zu Thrombin reduziert, was wiederum die Bildung von Fibrin, dem Hauptbestandteil von Blutgerinnseln, verhindert.
Im Gegensatz dazu hemmt UFH sowohl den Gerinnungsfaktor Xa als auch das Thrombin. Es bindet ebenfalls an Antithrombin III und verstärkt dessen Wirkung, um sowohl den Faktor Xa als auch das Thrombin zu inaktivieren. Die Hemmung des Thrombins ist besonders wichtig, da Thrombin eine zentrale Rolle bei der Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin spielt.
Durch die Hemmung von Gerinnungsfaktor Xa und Thrombin reduzieren sowohl NMH als auch UFH die Gerinnungsfähigkeit des Blutes und verhindern die Bildung von Blutgerinnseln. Allerdings ist die Hemmung des Faktors Xa bei NMH spezifischer und selektiver, während UFH sowohl den Faktor Xa als auch das Thrombin beeinflusst.
Diese unterschiedlichen Wirkmechanismen führen dazu, dass NMH eine vorhersagbarere und stabile antikoagulante Wirkung hat, während UFH eine breitere Wirkung auf verschiedene Gerinnungsfaktoren hat und daher eine sorgfältigere Überwachung der Gerinnungswerte erfordert, um die richtige Dosierung sicherzustellen.
Regenerate response
= indirekte Antikoagulantien (Cumarinderivate)
Wirkstoffe:
Phenprocoumon,
Acenocoumarol,
Warfarin (in A nicht registriert)
Mechanismus: sie hemmen die reduktive Reaktivierung von oxidiertem Vitamin K,
Vitamin K ist für die posttranslationale Modifikation (γ-Carboxylierung N-terminaler Glutamatreste) vieler Gerinnungsfaktoren als Cofaktor essentiell und diese können somit ihre Funktion nicht mehr ausüben, => Bildung von Thrombin bleibt aus
=> antithrombotische Wirkung (mit verzögerten Wirkungseintritt -> erhöhtes Thromboserisiko zu Therapiebeginn, oral gut bioverfügbar, hohe Plasmaeiweißbildung)
In der Leber wird in Anwesenheit von O2, CO2 und Vitamin K-Hydrochinon als Cofaktor der N-terminale Rest der GF durch die Carboxylase γ-Carboxyliert. Dabei wird Vitamin K-Hydrochinon verbraucht und es entsteht ein Vitamin K-Epoxid, was normalerweise durch die Vitamin K-Epoxid-Reduktase und durch die Vitamin K-Chinon-Reduktase wieder zum Vitamin K-Hydrochinon reduziert wird. Cumarine hemmt beide Reduktasen und somit die Reaktivierung zum Hydrochinon => Der Pool an Vitamin K-Hydrochinon wird erschöpft und die Bildung aktiver Gerinnungsfaktoren gehemmt.
Problematik in der Therapie:
komplexer Metabolismus ist durch die polymorph exprimierten CYP450 Enzyme individuell unterschiedlich und schwer nachvollziehbar
außerdem Interaktionen mit zahlreichen AST -> Beeinflussung der Pharmakokinetik (Wirkdauer) als auch der Pharmakodynamik (Wirkung)
->Inhibitoren von CYP2C9 und CYP3A4 und konkurrierende Substrate potenzieren die Wirkung (Cimetidin, NSAIDs, Valproinsäure, Statine, Methotrexat, einige Antibiotika)
->Induktoren von CYP2C9 und CYP3A4 schwächen die Wirkung ab (Barbiturate, Ovulationshemmer (Pille), Antacida, Haloperidol, Phenytoin)
durch die geringe therapeutische Breite ist es somit schwierig die korrekte Dosis zu finden => Balanceakt zwischen Thrombenbildung (Unterdosierung) und Blutungen (Überdosierung)
Formel:
Therapie bei tiefen Venenthrombosen,
Lungenembolie,
TIA (transiente ischämische Attacke),
Myokardinfarkt (mit thromboembolischen Risiko)
Nebenwirkungen: starke Blutungen
Kontraindikationen: erhöhte Blutungsbereitschaft, Schwangerschaft (teratogen)/ Stillzeit, kavernöse Lungentuberkulose
ist kein Arzneistoff, sondern ein Nebenprodukt, das von Fäulnisbakterien aus Cumarin in faulen Gräsern oder Klee gebildet wird
hat eine gerinnungshemmende Wirkung und ist Prototyp für die Entwicklung von Vitamin K Antagonisten
Ursache für die in den 20er Jahren aufgetretene Sweet Clover Disease bei Rindern, die zu tödlichen Blutungen führte
Wirkungsmechanismus (siehe oben): hemmt die reduktive Reaktivierung von Vitamin K zum Vitamin K-Hydrochinon (hemmt die Vitamin K-Epoxid Reduktase und Vitamin K-Chinon-Reduktase)
Vitamin K ist ein wichtiger Kofaktor bei der gamma-Carboxylierung des Glutamatrestes am N-terminalen Ende der Gerinnungsfaktoren -> Cofaktor für Aktivierung der Gerinnungsfaktoren fehlt
Fibrinolyse:
= ein proteolytischer Prozess,
= die Auflösung von Thromben, indem die Protease Plasmin Fibrin zu Fibrinspaltprodukten spaltet.
Plasmin wird aus im Plasma vorliegenden inaktiven Plasminogen gebildet und wird physiologisch u.a. von t-PA (tissue Plasminogenaktivator, aus Endothelzellen) und Urokinase (aus Epithelzellen der Niere) aktiviert.
Für die lokale Auflösung von Gerinnseln muss Plasminogen mit dem Aktivator (tPA) an den Fibrin-Pfropf binden.
Um eine Blutungsneigung zu verhindern, werden die Aktivatoren zum Beispiel durch den Plasminogenaktivator-Inhibitor 1 (PAI1) inaktiviert. (= endogener Hemmer der Plasminogenaktivierung)
Fibrinolytika:
fördern die Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin, wodurch es zur Auflösung von Thromben kommt,
sie werden i.v. appliziert (kontinuierlich oder als Bolus)
Anwendung bei lebensbedrohlichen Gefäßverschlüssen v.a. bei Myokardinfarkt oder ischämischen Schlaganfall (NICHT bei hämorrhagischen Insult).
Substanzen (rekombinant hergestellt):
Alteplase (tissue-Plasminogen-Aktivator, endogener Aktivator von Plasminogen),
Reteplase,
Tenecteplase,
Urokinase (endogenes Protein),
Streptokinase (nicht in A, nicht endogen -> AK-Bildung)
Mechanismus: fördern Umwandlung von Plasminogen zum aktiven Plasmin => Plasmin spaltet Fibrin und löst somit Thromben auf
i.v. appliziert bei lebensbedrohlichen Gefäßverschlüssen
Beispiele:
Alteplase = t-PA (tissue Plasminogen Aktivator):
aus den Endothelzellen sezernierte Serinprotease, die die Spaltung von Plasminogen zu Plasmin katalysiert
in Abwesenheit von Fibrin ist sie kaum aktiv und wird erst durch die Fibrinbindung aktiviert
=> dadurch effektive lokale Fibrinolyse (=erwünscht),
nur kontinuierliche Infusion, therapeutisch rekombinant hergestellt
bei akutem Herzinfarkt, akuter Lungenembolie, akutem ischämischer Schlaganfall
Reteplase = r-PA:
Deletionsmutante von t-PA (kürzer),
durch Fehlen der hochaffinen N-terminalen Fibrinbindungsstelle wird das Eindringen in das Gerinnsel erleichtert
schnellere Fibrinolyse (Lysegeschwindigkeit ↑ )
längere HWZ und Bolus-Applikation möglich (klinischer Stellenwert strittig)
nur bei Herzinfarkt (nicht Schlaganfall)
Tenecteplase = TNK-t-PA:
t-PA durch gezielte Punktmutation verändert (AS ausgetauscht)
dadurch im Gegensatz zu r-PA und t-PA resistent gegen Hemmung durch PAI1 (Plasminogenaktivator-Inhibtor 1)
höhere Fibrinspezifität, längere HWZ, eventuell leicht vermindertes Blutungsrisiko
nur bei Herzinfarkt
Urokinase:
therapeutisch aus menschlichem Urin isoliert oder rekombinant hergestellt (durch proteolytische Spaltung in niedermolekulare aktive Form überführt)
Physiologisch: als inaktives Pro-Urokinase von verschiedenen Zellen ins Plasma sezerniert und durch Plasmin/ Trypsin/ Kallikrein zur aktiven Urokinase gespalten
spaltet vorzugsweise an Fibrinoberflächen gebundenes Plasminogen (vgl. tPA, lokale Wirkung)
Erweiterte Indikationen im vgl. zu tPA:
akute Lungenembolie,
Lyse venöser Verschlüsse,
arterielle Thrombosen/ Embolien (nicht Schlaganfall)
Streptokinase (nicht in A):
Protein aus hämolysierenden Streptokokken,
bildet mit Plasminogen einen Aktivatorkomplex
spaltet zirkulierendes (unerwünscht, hemmt auch primäre Hämostase) und fibringebundenes (erwünscht) Plasminogen zu Plasmin
Für alle:
NW: Blutungen, Ischämie/ Blutdruckabfall/ Herzversagen/ Lungenödem/ Lungenembolie (verstopfte Gefäße)
KI: Blutungen, Blutungsstörungen, Lebererkrankungen, Ulcus, hämorrhagischer Schlaganfall, Kinder < 16, bereits orale Antikoagulanzientherapie, Thrombozytopenie
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